專利名稱：容量智能管理儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種自動(dòng)測(cè)算容器罐的容量智能管理儀。
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和入們的生活當(dāng)中廠泛應(yīng)用到容積量的問(wèn)題，特別是在測(cè)量精度要求高、測(cè)量技術(shù)難度大和測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)難度大以及液體的輸入輸出人工難以控制的部門(mén)，該問(wèn)題顯得由為突出。以我國(guó)石油部門(mén)為列，現(xiàn)有測(cè)量?jī)?chǔ)油罐液面高度的方法是建國(guó)已來(lái)一直沿用至今的“人工投尺法”，即是將鋼圈尺(前端帶有拉伸引向的重砣)在容器罐的入口出投入，慢慢向下延伸，當(dāng)手感觸到(或耳朵聽(tīng)到)重砣已輕輕觸到容器罐底部時(shí)迅速將鋼圈尺提起，用肉眼迅速觀察罐內(nèi)液體浸蝕在鋼圈尺上的刻度，來(lái)確定罐內(nèi)的液面高度。此方法有如下弊端，1、容易出現(xiàn)入為視覺(jué)誤差2、鋼圈尺彎曲誤差3、容器罐變形誤差4、還要將測(cè)到的液面高度與容積表對(duì)照查表，然后采用外插法或內(nèi)加法再套上公式進(jìn)行換算才能得出罐內(nèi)實(shí)際容量，工作量大且十分繁瑣。5、油品快要滿罐時(shí)無(wú)提示，容易溢出引發(fā)火災(zāi)造成重大損失。6、低液位不能提前知曉而出現(xiàn)真空泵進(jìn)氣后吸不上油來(lái)而造成石油脫銷的局面。
本實(shí)用新型的目是提供了一種安全、迅速、準(zhǔn)確測(cè)量高度、自動(dòng)換算容積量、顯示、打印數(shù)據(jù)詳單、并能輸出自動(dòng)控制液位高低信號(hào)的多功能容量計(jì)——容量智能管理儀。容量智能管理儀不同于近年來(lái)不斷發(fā)展的液位測(cè)量技術(shù)，它即完全脫離了浮子式帶動(dòng)鏈軸運(yùn)動(dòng)來(lái)讀取數(shù)據(jù)的方式，也不是光感式液位儀的發(fā)光器跟蹤液面的水平光束讀取數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)得液位高低的辦法，而是采用了無(wú)接觸測(cè)量技術(shù)。其測(cè)量精度高、換算快捷準(zhǔn)確，給繁瑣的容器罐人工測(cè)量、換算、管理帶來(lái)了極大的準(zhǔn)確性、發(fā)全性和便利性。特別是給一些危險(xiǎn)品液體的管理提供了可靠的、科學(xué)的管理手段，能及時(shí)辟免重大事故的發(fā)生(如油罐冒油引發(fā)火災(zāi)……等)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了下述方案它包括用超聲波探測(cè)，或用遠(yuǎn)紅外探測(cè)的信號(hào)發(fā)射探頭和信號(hào)接收探頭、前置放大器、顯示控制儀、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、中央處理器等，信號(hào)發(fā)射探頭與信號(hào)接收探頭均與前置放大器連接，前置放大器與顯示控制儀連接，由信號(hào)發(fā)射探頭發(fā)射信號(hào)，由信號(hào)接收探頭接收反饋信號(hào)，前置放大器將信號(hào)接收探頭接到的信號(hào)放大送至顯示控制儀，由顯示控制儀內(nèi)的控制電路將信號(hào)作模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后中央處理器將數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)器中的容積表數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照、查表、換算，將其結(jié)果由輸出接口輸入到顯示電路，經(jīng)顯示驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏將結(jié)果顯示出來(lái)。
以下結(jié)合附圖
作詳細(xì)說(shuō)明附圖一、為本實(shí)用新型的原理方框圖附圖二、為本實(shí)用新型整機(jī)工作原理狀態(tài)圖附圖三、為本實(shí)用新型電路工作原理圖附圖四、為本實(shí)用新型顯示驅(qū)動(dòng)電路工作原理圖本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，由圖一、圖二、圖三示，用超聲波探測(cè)，或用遠(yuǎn)紅外探測(cè)的信號(hào)發(fā)射探頭[1]和信號(hào)接收探頭[2]、信號(hào)發(fā)射探頭[1]與信號(hào)接收探頭[2]均與前置放大器[3]連接，前置放大器[3]通過(guò)導(dǎo)線與顯示控制儀[6]連接，由信號(hào)發(fā)射探頭[1]發(fā)射信號(hào)，由信號(hào)接收探頭[2]接收反饋信號(hào)，前置放大器[3]將信號(hào)放大送至顯示控制儀[6]，由顯示控制儀[6]內(nèi)的控制電路將信號(hào)送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器U3進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，由中央處理器U1將數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)差處理后，與存儲(chǔ)器U2中的容積表數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照、查表、換算，其結(jié)果由輸出接口J2輸入到液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路，圖四中的液晶顯示驅(qū)動(dòng)芯片U4、U5驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏U0將結(jié)果顯示出來(lái)。顯示控制儀[6]上帶有功能切換鍵盤(pán)區(qū)[9]和數(shù)字鍵盤(pán)區(qū)[8]，在信號(hào)處理電路中設(shè)置了功能切換開(kāi)關(guān)K，該開(kāi)關(guān)可將信號(hào)送至中央處理器U1進(jìn)行功能切換，測(cè)量罐內(nèi)液面高度、自動(dòng)換算罐內(nèi)容量、鍵入密度實(shí)現(xiàn)容積/重量的轉(zhuǎn)換顯示、低液位屏幕提示、安全容量溢出提前報(bào)警，并輸出指令關(guān)閉輸送系統(tǒng)、隨時(shí)打印罐內(nèi)容量報(bào)表，并輸送準(zhǔn)確數(shù)據(jù)提供給計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、進(jìn)行多罐測(cè)量，設(shè)有年、月、日、時(shí)顯示，以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器U2儲(chǔ)存容積表數(shù)據(jù)供測(cè)高后自動(dòng)對(duì)表?yè)Q算。
圖三是安裝在顯示控制儀[6]內(nèi)的電路工作原理圖。由圖三得知SERE為探頭，它帶有發(fā)射和接收兩個(gè)端點(diǎn)，由R4、R3、R5、T1組成前置信號(hào)發(fā)射控制電路，由R6、R7、R8、R9、T2組成前置信號(hào)接收放大電路。圖三中合裝一體的信號(hào)發(fā)射探頭[1]和信號(hào)接收探頭[2]SERE是通過(guò)T1控制給出信號(hào)，使其信號(hào)發(fā)射探頭[1]發(fā)射信號(hào)進(jìn)行探測(cè)，當(dāng)SERE中的信號(hào)接收探頭[2]接收到信號(hào)后經(jīng)T2作放大處理并通過(guò)導(dǎo)線輸入遠(yuǎn)程控制中心的顯示控制儀[6]內(nèi)，再由U3進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換送至中央處理器U1進(jìn)行時(shí)差處理。中央處理器U1根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器U3送來(lái)的數(shù)據(jù)與外部存儲(chǔ)器U2存儲(chǔ)的容積表的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照、換算得出容積量，再通過(guò)圖四中的顯示驅(qū)動(dòng)電路U4、U5將測(cè)量到的實(shí)際高度與換算出的容量一并在液晶顯示屏U0上顯示出來(lái)。
圖三中的電源輸入接口J1的VCC輸入端為一典型的掉電保護(hù)電路，它由12V電源經(jīng)三端穩(wěn)壓集成電路7806輸出一個(gè)穩(wěn)定的直流電源，由T3、R10、R11、D2、組成一開(kāi)關(guān)回路D1為穩(wěn)壓管，BAT為4.8V可充電池，當(dāng)開(kāi)關(guān)管T3的發(fā)射端高于4.8V時(shí)開(kāi)關(guān)管T3截止，電流通過(guò)R11、D2、D1對(duì)可充電池BAT充電。當(dāng)三端穩(wěn)壓集成電路7806輸出端低于4.8V時(shí)(即系統(tǒng)掉電時(shí))開(kāi)關(guān)管T3的集電極低于發(fā)射極，開(kāi)關(guān)管T3導(dǎo)通，可充電池BAT放電，此時(shí)可充電池BAT的放電電流維持整機(jī)工作，并可連續(xù)工作四十八小時(shí)。本實(shí)用新型其結(jié)構(gòu)與連接方式是超聲波探測(cè)，或用遠(yuǎn)紅外探測(cè)的信號(hào)發(fā)射探頭[1]和信號(hào)接收探頭[2]、前置放大器[3]組裝在一個(gè)小合內(nèi)，固定安裝于被測(cè)容器罐[4]的上部，前置放大器[3]通過(guò)多芯導(dǎo)線與顯示控制儀[6]連接，并采用了圖三中的存儲(chǔ)器U2芯片儲(chǔ)存容積表數(shù)據(jù)中央處理器U1訪問(wèn)、換算、顯示技術(shù)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，只需按動(dòng)一下功能鍵便可一秒鐘之內(nèi)在屏幕上顯示出容器罐內(nèi)的液面高度，同時(shí)也顯示出容積量。并具有高液位超前報(bào)警、低液位提醒和發(fā)出自動(dòng)控制液位高低信號(hào)、體積/重量換算，并具有時(shí)鐘、日期顯示，多功能高度測(cè)量、容量換算的智能型容量顯示，并具有良好的防爆性能?？蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、航空、航天等企事業(yè)單位的容器儲(chǔ)存罐數(shù)據(jù)自動(dòng)管理系統(tǒng)中。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)測(cè)算容器罐的容量智能管理儀，其特征在于它包括用超聲波探測(cè)，或用遠(yuǎn)紅外探測(cè)的信號(hào)發(fā)射探頭和信號(hào)接收探頭、前置放大器、顯示控制儀、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器U2，信號(hào)發(fā)射探頭與信號(hào)接收探頭均與前置放大器連接，前置放大器通過(guò)導(dǎo)線與顯示控制儀連接，由信號(hào)發(fā)射探頭發(fā)射信號(hào)，由信號(hào)接收探頭接收反饋信號(hào)，前置放大器將信號(hào)放大送至顯示控制儀，由顯示控制儀內(nèi)的控制電路將信號(hào)作模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后中央處理器U1將數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)器U2中的容積表數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照查表、換算，將其結(jié)果由輸出接口J2輸入到顯示電路，經(jīng)顯示驅(qū)動(dòng)芯片U4、U5驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏U0將結(jié)果顯示出來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容量智能管理儀，其特征是在信號(hào)處理電路中設(shè)置了功能切換開(kāi)關(guān)K，該開(kāi)關(guān)可將信號(hào)送至中央處理器U1進(jìn)行功能切換，測(cè)量罐內(nèi)液面高度、自動(dòng)換算罐內(nèi)容量、鍵入密度實(shí)現(xiàn)容積/重量的轉(zhuǎn)換顯示、低液位屏幕提示、安全容量溢出提前報(bào)警，并輸出指令關(guān)閉輸送系統(tǒng)、隨時(shí)打印罐內(nèi)容量報(bào)表，輸送準(zhǔn)確數(shù)據(jù)提供給計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、進(jìn)行多罐測(cè)量，設(shè)有年、月、日、時(shí)顯示，以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器U2儲(chǔ)存容積表數(shù)據(jù)供測(cè)高后的數(shù)據(jù)自動(dòng)對(duì)表。
專利摘要一種自動(dòng)測(cè)算容器罐的容量智能管理儀,它包括用超聲波探測(cè),或用遠(yuǎn)紅外探測(cè)的信號(hào)發(fā)射探頭和信號(hào)接收探頭、前置放大器、顯示控制儀三大部分。當(dāng)罐內(nèi)液面發(fā)生變化時(shí),可通過(guò)發(fā)射到遇液面的反饋信號(hào)進(jìn)行時(shí)差計(jì)算處理,得出其準(zhǔn)確高度,其數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)器中的容量數(shù)據(jù)進(jìn)行換算,經(jīng)液晶屏顯示結(jié)果。實(shí)現(xiàn)了容器罐容量多功能自動(dòng)測(cè)算。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不易損壞,能及時(shí)避免事故發(fā)生,具有良好的防爆性能,可應(yīng)用于各種容器罐的自動(dòng)測(cè)算、危險(xiǎn)品液體的自動(dòng)化計(jì)量、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01F17/00GK2359670SQ9923264
公開(kāi)日2000年1月19日 申請(qǐng)日期1999年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月14日
發(fā)明者許雄 申請(qǐng)人:許雄